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在二维地电模型中,倾子资料作为大地电磁测深实测资料之一,能够很好地反映地下介质在水平方向的不均匀性,可以作为复杂地质构造的表征.这里采用矩形网格单元的双二次插值有限元法对MT的倾子响应进行正演模拟,通过对异常体在不同条件下倾子数值的分析,结果表明,倾子异常的幅值不仅与上覆层的电导率、厚度以及观测频率有关,还与水平非均匀界面两边介质电导率的对比度,以及地下介质尺寸的大小有关.因为倾子响应的异常幅值很小,在实际观测中由于受到多方面的干扰,且地下异常体的几何不规则性,于是倾子响应的异常也是诸多情况的综合反映.通过对倾子影响因素的分析,可以更加准确地利用倾子资料进行地质解释. 相似文献
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地表各点的实测重力垂直梯度值与正常重力垂直梯度理论值之间常有显著的差异,产生此差异的原因众说不一。本文通过相关计算,确认重力垂直梯度异常主要是由浅部密度不均匀体及地形起伏(尤其是近区地形起伏)所引起。利用1:100万的布格重力异常图计算重力垂直梯度异常,并据此确定出产生重力垂直梯度异常的密度不均匀体埋深是在2km以内。由此得出:①重力垂直梯度异常不应是重力山形异常的原因;②若要进行精确的高度改正,则应实测各点的重力垂直梯度值,否则还是宜用正常梯度理论值进行高度改正。 相似文献
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在重磁异常解释中,经常用一个或几个规则的棱柱体表示地质体作正演计算.对于三度体用常规手工方法作正演计算,困难很大.六十年代开始采用似二度量板,才使这种计算得以实现.但量板的制作很麻烦,计算精度也难以保证.现在带程序的计算器已广泛使用,三度体的正演计算于是变得轻而易举了. 下面介绍对于走向长度有限(上、下底水平)的倾斜板状体,在垂直其走向的剖面上△Z的正演计算.设倾斜板状体的水平宽度为2 b,走向长度为2 L,倾斜长度为2l,埋深为h,板与水平方向的倾角为β,剖面内有效磁化强度为J,有效磁化强度方向为i.其磁场垂直分量△Z的计算公式为 相似文献
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瞬变电磁法对地下不同位置多个三维薄板探测能力的研究 总被引：5，自引：0，他引：5
以层状地层中多个位于不同位置和不同埋深的三维导电薄板为例,对瞬变电磁(TEM)法分辨地下多个三维异常体的能力进行了详细的分析和讨论.模型计算的结果表明,无论异常体与源的距离远近,TEM法对近地表的多个异常体分辨能力总是很好.当多个异常体在垂直方向排列时,TEM法对它们的探测能力最差;当它们以不同埋深沿测线方向排列时,埋深最浅和最近源的异常体最容易探测到;当夹在中间的异常体规模较小、埋深较大时,它的异常场容易被其它异常体所掩盖.总体上讲,无论在源下方还是在接收器下方,TEM法对水平方向多个异常体分辨能力优于垂向上的. 相似文献
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椭球体是最具代表性的典型三维地电体之一,它三个轴的长短经过变化后可以和多种形状的地电体相似。因此,实现了椭球体电阻率的求解,就可以模拟绝大多数三维地电体的电阻率曲线。从拉普拉斯方程的求解出发,得到了均匀空间中存在的水平椭球体异常表达式,并用简单加倍的方法得到了均匀半空间中水平椭球体的视电阻率公式,结合倾斜旋转椭球体的视电阻率公式的规律,得到了倾斜椭球体的视电阻率公式,再进行一系列简化得到板状体。最后分析对比了均匀电场中旋转椭球体和板状体的视电阻率曲线的形态和规律。结论表明:旋转椭球体与板状体的视电阻率曲线的走向大体相似,且板状体的曲线相比旋转椭球体较缓和。对于低阻情况,在异常体顶部附近的视电阻率异常为零,异常体的倾向一侧有极小值,反倾向一侧有极大值,曲线随倾角α的增大而逐渐变陡。对于高阻情况,视电阻率的极大值出现在异常体顶部附近,两侧有极小值,倾向一侧的曲线较缓和而反倾向一侧的曲线较陡峭,随着倾角α的增大,视电阻率异常变大。 相似文献
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《物探与化探》2017,(3)
地—井瞬变电磁法是利用地表发射、井中接收瞬变场响应来实现查找深部矿产资源的一种方法。在时间域有限差分算法的基础上,以回线源为激发源,采用非均匀网格剖分技术,对均匀半空间和倾斜板状体、含有低阻覆盖层的倾斜板状体进行了数值模拟。通过对比分析表明:均匀半空间中,响应极大值随观测时间延迟而减小;早期主要反映围岩响应特征,异常体响应特征在晚期表现出来;场源位于中心位置激发时,异常体响应可以很好地体现出来,当场源位于右侧位置,则要选取较长的观测时间降低周围围岩的影响,使异常体的响应特征显示出来;低阻覆盖层对异常响应的影响在整个观测时间范围内都存在,削弱了异常体的响应特征。研究工作为定性分析地—井TEM响应特征和资料解释提供了参考。 相似文献
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利用有限单元法模拟二维MT倾子响应 总被引：1，自引：0，他引：1
在二维地电模型中,考虑到大地电磁测深(MT)倾子响应依赖于横电(TE)模式的数值模拟问题,笔者采用矩形网格单元和双二次插值对MT的倾子响应进行求解。首先,给出了二维地电条件下的边值问题和变分问题,并通过有限单元法对模型进行单元剖分、插值、积分和整体合成;其次,通过求解复系数方程组得到了每个节点的电场值;最后,采用差分方法求得电场沿横向和垂向的偏导数值,从而计算出二维MT的倾子响应。通过对2个二维地电模型的倾子响应进行数值模拟,获得了倾子响应的实部、虚部和振幅,结果很好地反映了不均匀体的横向分布情况。 相似文献
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鄂尔多斯盆地北部地热资源埋藏深、温度高、储量大、开发潜力大,合理地选择物探方法可以很好地确定靶区,圈定热储构造,更精准地为钻探提供依据.由于MT法探测深度的优势,其反演电阻率特征能很清晰地反映出地热田导水导热构造的分布、产状等特征.本研究利用前期ER01、ER02地热井测井成果,重新标定ER03地热井物探解释参数,划分出4 000 m深度范围内的热储层在水平和纵向上的分布规律,圈定地热异常范围和空间分布特点,确定地下热水的富水部位及有利的勘探井位,提出下一步工作的建议. 相似文献
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本文介绍瞬变电磁方法在冀东沉积变质型铁矿勘查中的应用。根据冀东地区成矿地质背景,以及BIF型铁矿的矿体形态、产状、赋存部位、规模大小及含矿岩层特征,建立了层状模型、透镜体模型与向形模型三种地质模型。将地质模型转化为可处理的地球物理模型,按实际地质情况改变模型参数,完成了瞬变电磁的时域二维正演计算。分析了三种模型在多种情况下（低阻覆盖层、不同倾角、不同深度、发射源特征和不同电阻率）的瞬变电磁响应特征。结果表明,低阻覆盖层对于瞬变电磁场的扩散有一定的屏蔽作用,因而减小探测深度;随着矿体倾角的逐渐增大,瞬变电磁响应强度逐渐减弱,水平板状矿体比垂直板状矿体的响应要更为明显;勘探效果随着地质体埋深的增加而逐渐减弱;发射磁矩的大小对于瞬变电磁场的强弱产生直接影响,在实际应用中需要结合多方面因素,选择最佳的发射边长来达到最佳的勘查效果。利用冀东司家营地区进行的瞬变电磁勘察数据,研究了该地区铁矿床瞬变电磁响应特征,验证了上述模型的结论。 相似文献
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ZTEM(Z轴倾子电磁法)是一种天然场源的频率域航空电磁法,其特点是磁场垂直分量在空中机载平台测量,磁场水平分量在地面的固定基站测量,具有勘探深度大、速度快、成本低、覆盖面积大等技术优势。本文实现了ZTEM二维有限差分正演和二维非线性共轭梯度(NLCG)反演算法。研究对象是倾子资料,反演过程中通过解"拟正演"问题来避开雅克比矩阵的直接计算。通过理论模型合成数据反演试算,验证了ZTEM倾子资料二维NLCG反演算法的稳定性与可靠性。与大地电磁(MT) TE模式阻抗资料反演结果进行对比,发现在异常体横向边界的约束方面,ZTEM倾子反演比MT阻抗反演更具优越性。 相似文献
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大地电磁正演的精度对后续反演意义重大。决定大地电磁有限元正演精度的因素,主要有插值函数、方程组的求解误差,以及网格的剖分程度。而网格剖分的合适与否,为有限元的求解提供了先决条件。因此,从边界条件和横向网格以及纵向网格三方面,讨论了网格剖分对大地电磁正演精度的影响。经研究表明,对于一维和左右对称的二维介质,左右和下边界都无需放置在无穷远处,并且横向网格对精度影响不大。而由于纵向网格与近地表的最小趋肤深度密切相关,所以地表网格不得大于1/4个趋肤深度。 相似文献
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G. Ramadass S. M. Varaprasada Rao A. Raja Mohammed 《Journal of Earth System Science》1986,95(3):343-349
A simple technique for the interpretation of gravimagnetic anomalies by a numerical differentiation is presented. The ratio of horizontal gradient to the observed field was used for the location of the origin and depth to the causative body. This technique was tested by using fundamental expressions due to sphere, horizontal cylinder and vertical fault models and field data over a spherical body. It has been found that the depth to the centre of the body can be determined accurately by this technique. 相似文献
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为了加快大地电磁三维正演的求解速度,本文将一种新型的代数多重网格算法——聚集多重网格（aggregation-based algebraic multigrid, AGMG）算法引入大地电磁三维正演模拟中。首先从准静态条件下的麦克斯韦方程出发,利用交错网格有限体积法进行离散,并采用第一类Dirichlet边界条件形成大型稀疏复线性方程组;然后阐述AGMG算法的粗化策略和套迭代技术,并实施3种不同的AGMG求解算法：1）传统的V循环AGMG算法;2）AGMG预处理共轭梯度（AGMG-CG）;3）AGMG预处理广义共轭残差法（AGMG-GCR）。最终实现大地电磁法三维正演模拟。对典型地电模型进行正演模拟,并与已有的大地电磁三维正反演程序（ModEM）进行结果对比,以验证本文算法的准确性。另外,不同剖分网格和极化方式正演模拟结果与准残量最小化（QMR）迭代算法的对比表明,AGMG预处理求解算法（AGMG-CG、AGMG-GCR）不仅能够改善算法的稳定性,而且能够快速有效地求解正演问题;其中AGMG-GCR迭代次数更少,求解速度更快,误差衰减曲线更光滑,在144×152×104网格剖分情况下,相对于现有ModEM程序能够提高十几倍的计算速度,尤其适合大规模大地电磁三维正演问题。 相似文献
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选频法是音频大地电场法的进一步应用与发展。本文通过实践应用说明选频法在浅层地下水勘探中的有效性,并对选频法测深极距(MN)与地下水埋深之间的关系开展对比分析和初步理论研究。首先,采用水平交变电场、交变磁场共同作用下的均匀半空间中低阻导电球体简化地质地球物理模型,对选频法测深曲线开展正演计算;然后,对选频法在广西“十二五”农村饮水安全工程应用中的131口钻井出水量情况进行统计,并对其中98口钻井的钻探情况开展详细列表统计分析,对比研究测深曲线异常处MN极距大小与实际钻探出水深度之间的关系。理论分析与实践应用表明,选频法在浅层地下水勘探中效果明显,是一种确定浅层地下水井位的有效方法;同时,实践统计结果表明,选频法测深法异常曲线处MN极距的大小与实际钻探出水深度之间存在1∶1的近似关系,验证了理论模拟计算结果的正确性;另外,本文的研究成果表明,在浅层(<200 m)天然电磁法勘探中,天然电场观测值的大小除了与大地的电阻率、信号的频率有关外,还与电极距大小是相关的。 相似文献
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We consider thin layer algorithms for inversion of electromagnetic data acquired on large experimental grids. These algorithms do not involve targeted search of the model parameters. Instead, they determine an integrated characteristic of the model, i.e. heterogeneous conductance or transverse resistance, using a filtration technique developed for thin layer models, which adequately represent the geo-electric situation by a sequence of laterally homogeneous and heterogeneous layers. The corresponding filter reflects impedance/admittance relations between different components of the electromagnetic field in the stratified part of the model. Convolution of such filters with the data obtained from experimental measurements represents the most time consuming part of the computation. The convolution is carried out using a high performance algorithm, which makes the process of inversion extremely fast. The choice of a particular inversion algorithm is dictated by the specific geo-electric situation in the area of interest and the electromagnetic data subject to interpretation. Typically, most computations can be carried out in up to several minutes using a regular desktop or laptop PC.We restrict our consideration to two simplest algorithms for determination of the conductance of heterogeneous conductive layers (S-algorithm) and the transverse resistance of heterogeneous resistive layer (T-algorithm). The algorithms can be useful for interpretation of data acquired in on- and off-shore conditions with natural and controlled sources. Inversion can be jointly carried out for data sets collected for different source locations, at different frequencies, etc. Likewise, the algorithms can be used for interpreting the data collected using a moving source.Performance of the algorithms is demonstrated on a set of test inversions of numerically simulated data sets. The first group of the examples is typical for environmental applications. It is studied using the S-algorithm applied to natural and controlled source measurements for shallow and deep targets. The T-algorithm is applied for delineation of a gas hydrate type of reservoir using the data numerically simulated for such a problem.In geo-electrical situations that can be addressed using thin layer models, results of inversion hardly require any further elaboration. For instance, this happens when parameters of the heterogeneous layer satisfy thin layer conditions and its thickness can be determined from seismic measurements. When this is not the case, the model found by a thin layer inversion usually reveals correct location of the anomalous body and provides reasonable estimate of its integrated electric properties. In such situations the algorithm works as an imaging technique, which together with seismic information on the layer boundaries provides a justified initial model for a full scale 3D inversion and hopefully allows for avoiding pitfalls associated with a straightforward application of more traditional 3D inversion algorithms. 相似文献